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润滑油基本性能及其支撑理论那点事(八)

2020-04-18 14:41:02

关于边界润滑

 边界润滑的情形,用图表示可以是这样的:

 

 在边界润滑条件下固体表面的滑动

 

 在小的局部区域内有润滑剂膜的破裂,负荷由面积A所支撑,穿透润滑剂膜在一个很小的面积αA上形成金属结点。

 一般剪切这些金属结点的力(ΑaSM)构成了所测出的摩擦力的一部分,摩擦力的其余部分是剪切润滑剂膜的力{(1-α)ASL}。另外,若润滑剂是脂肪酸时,它可以和金属反应形成金属皂。

摩擦力 F = A[dSM +(1-d)SL]

 A  支撑负荷的面积

 d  润滑剂膜破裂的百分数

 S金属结点的剪切强度

 S润滑剂膜的剪切强度

 可见,在边界润滑条件下,摩擦力①与润滑油粘度无关,②与表面性质有关,③与载荷添加剂有关。

 关于边界膜,大体上可以分为物理吸附边界膜和化学吸附边界膜。物理吸附边界膜的有效温度取决于解吸情况,而化学吸附边界膜(比如酸在铁、铜等上的吸附)的有效温度为相应皂类的溶点。不论如何,二者的有效温度一般不超过150℃。

 

 温度对摩擦系数的影响

 

 对于在高温时与基体金属反应而形成的化学膜(比如S、Cl等化合物),其有效温度则取决于这些金属化合物的熔点。

 化学吸附,涉及化学反应,也因此,有所谓惰性金属难以润滑一说,各种含义,当可以理解。

 

  几种边界润滑膜的有效温度范围

(待续)


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